CN111851281B - 一种用于钢-混组合桥梁的防共振装置的工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于钢‑混组合桥梁的防共振装置的工作方法，涉及桥梁领域，在较小第一震动时两块钢件之间发生相对应形变时，缓冲杆件中的第一减震弹簧和第二减震弹簧对震动进行水平方向的缓冲，第三弹簧和第一弹簧对震动进行竖直方向的缓冲，解除震动后在弹簧弹力作用下恢复；在较大第二震动时两块钢件之间发生相对应形变，变形使得上焊接件不足以提供支撑且上焊接件变形，焊接件边缘的变形通过第二弹簧带动下焊接件，使得上下焊接件靠近，凸起与缺口嵌入配合，在嵌入后的一定弯曲内，上焊接件仍然能够弯曲，在震动继续增大后，缺口的内侧开始接触，具有较高刚性的凸起的下焊接件提供足够的支撑和缓冲。

Description

一种用于钢-混组合桥梁的防共振装置的工作方法

技术领域

本发明涉及组合桥梁领域，特别涉及一种用于钢-混组合桥梁的防共振装置的工作方法。

背景技术

钢-混组合桥梁建筑时地面考虑到共振问题，需要考虑行人车辆过桥时所引起振动的问题，桥梁受外力影响发生振动，振动的频率与桥梁材料本身的固有频率相当时会引起桥梁的共振，导致振幅大大加大，从而增加了桥梁因振动而倒塌断裂的危险。

传统的钢-混组合桥梁建筑过程中，都会在桥梁面板之间进行安装伸缩缝来起到防共振效果。而传动的桥梁伸缩缝结构简单，伸缩性能较为一般；且传统桥梁伸缩缝安装时需要将两侧的预埋钢筋与桥梁面板内部的预埋钢筋敢接，安装较为不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于钢-混组合桥梁的防共振装置的工作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于钢-混组合桥梁的防共振装置的工作方法，包括桥梁面板以及设置在两块桥梁面板之间的伸缩缝本体，伸缩缝本体由两条钢件通过底部焊接有多块焊接件构成，两块钢件的中部之间连接有缓冲组件，两块所述钢件的上端之间连接有盖板，所述桥梁面板的侧壁且沿其断面长度预埋浇筑有多个内筒座，两块钢件的外侧壁焊接有多根与内筒座相对应的钢筋插杆，且钢筋插杆插设在内筒座内部所开设的灌充内腔中，所述缓冲组件包括与钢件中部内侧壁卡嵌滑动连接的滑钢条，两条滑钢条之间连接多组缓冲杆件，两条所述滑钢条之间所连接的缓冲杆件包括第一套筒以及第一套筒两端所滑动连接的第一伸缩杆，第一套筒两端所连接第一伸缩杆的端部分别与两条滑钢条焊接固定，两根第一伸缩杆的内端之间连接有第一减震弹簧，所述内筒座的内端上方一体成型有弹钉座，弹钉座内部开设有弹腔，弹腔中设有垂直贯穿至灌充内腔中的弹钉，弹钉的上端与弹腔顶部之间连接有压缩弹簧，钢筋插杆的端部对应弹钉的位置开设有限位孔，且弹钉的下端相配适卡设在限位孔中，所述内筒座的上部焊接有与灌充内腔相连通的灌浆接头和排浆管，灌浆接头、排浆管的上端贯穿出桥梁面板的表面，且灌浆接头、排浆管的上端与桥梁面板的表面相齐平；所述工作方法如下：当在较小第一震动时使得两块钢件之间发生相对应形变时，缓冲杆件中的第一减震弹簧和第二减震弹簧对所述震动进行水平方向的缓冲，所述第三弹簧和所述第一弹簧对所述震动进行竖直方向的缓冲，所述焊接件对所述震动提供刚性支撑，在解除震动后，在所述第一减震弹簧、第二减震弹簧、第三弹簧以及所述第一弹簧的弹力作用下恢复。

优选的，所述焊接件包括上焊接件和下焊接件，所述上下焊接件之间连接有第二弹簧，所述上焊接件朝向所述下焊接件的一侧设置有缺口，所述下焊接件上对应所述缺口的一侧设置有对应所述缺口的凸起，所述上焊接件与所述第一套筒之间设置有第二套筒，所述第二套筒与所述第一套筒之间连接有第三弹簧，所述第二套筒内设置有第二减震弹簧，所述第二减震弹簧的两端分别连接有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆外侧连接有连接杆，所述钢件对应所述连接杆的位置设置有通孔，所述桥梁面板对应所述连接杆的位置设置有凹槽，所述连接杆贯穿所述通孔且插入到所述凹槽内，所述凹槽的竖向长度大于所述连接杆的直径；所述工作方法还包括：当在较较大的第二震动时使得两块钢件之间发生相对应形变，所述变形使得所述上焊接件不足以提供支撑，所述变形使得所述上焊接件22变形，所述焊接件边缘的变形通过所述第二弹簧带动下焊接件上述，使得所述上下焊接件靠近，凸起与所述缺口嵌入配合，在嵌入后的一定弯曲内，上焊接件仍然能够弯曲，在所述震动继续增大后，所述缺口的内侧开始接触，具有较高刚性的凸起的下焊接件提供足够的支撑和缓冲。

优选的，所述凸起的材料刚性大于所述下焊接件的刚性，所述下焊接件材料的刚性大于所述上焊接件材料的刚性。

优选的，所述盖板由多块盖板钢条水平排列构成，盖板钢条一侧一体成型有凸条，且盖板钢条一侧所设的凸条嵌入卡设在相邻的盖板钢条中。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明对伸缩缝本体进行安装时，先将钢件外侧壁所焊接的钢筋插杆插设内筒座内部所开设的灌充内腔中，当钢筋插杆完全插入内筒座内部时，在压缩弹簧的弹力作用下，使弹钉的下端相配适卡设在限位孔中，对钢筋插杆进行初步卡设限位，防止钢筋插杆脱出，对接安装较为方便；

2、本发明通过现有的灌浆设备，沿灌浆接头灌入混泥土浆，使混凝土浆充满灌充内腔，直至混凝土将沿排浆管溢出，则停滞灌浆，待混凝土浆凝固后，加强了钢筋插杆与内筒座之间的结构联系强度，相比电焊连接操作更为简便，有效提高工作效率；

3、本发明中的伸缩缝本体由两条钢件通过底部焊接有多块焊接件构成，且在两块钢件的中部之间连接有缓冲组件，缓冲组件包括与钢件中部内侧壁卡嵌滑动连接的滑钢条，两条滑钢条之间连接多组缓冲杆件，在两块钢件之间震动发生相对应形变时，缓冲杆件中的第一减震弹簧用于起到缓冲作用。

4、本发明通过第一至第三弹簧、上下焊接件、第二套筒、第二减震弹簧、第二伸缩杆、连接杆、凹槽、缺口、凸起等配合所述缓冲组件的工作方法，使得在竖向方向的缓冲效果最佳，同时在竖向压力较小时，可以仅通过上焊接进行足够的缓冲，在上焊接件的向下缓冲效果不足时，由于上焊接件的变形，使得上焊接件两端实质上升，带动所述第二弹簧上升，从而在中部位置距离减小，使得缺口和所述凸起能够嵌入，由于缺口尺寸大于凸起的尺寸（宽度），使得在嵌入时上焊接件仍然能够变形，当使得缺口内侧靠近两个所述凸起时，此时变形将受到凸起的限定作用，从而通过上下焊接件以及上述结构的配合，实现最佳的竖向缓冲，同时配合凹槽和第一弹簧以及连接杆的作用，进一步实现竖向缓冲。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图1。

图2为本发明的立体结构示意图2。

图3为本发明结构的侧剖视图。

图4为图3中A处的放大图。

图5为本发明具体结构放大图。

图中：1、桥梁面板；2、钢件；3、焊接件；4、缓冲组件；5、盖板；51、盖板钢条；52、凸条；6、钢筋插杆；7、内筒座；71、灌充内腔；8、滑钢条；9、第一伸缩杆；10、第一套筒；11、第一减震弹簧；12、灌浆接头；121、排浆管；13、弹钉座；14、弹钉；15、压缩弹簧；16、第二套筒；17、第二减震弹簧；18、第二伸缩杆；19、连接杆；20、凹槽；21、第一弹簧；22、上焊接件；23、下焊接件；24、第二弹簧；25、缺口；26、凸起；27、第三弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-4所示的一种用于钢-混组合桥梁的防共振装置，包括桥梁面板1以及设置在两块桥梁面板1之间的伸缩缝本体，结合图1和图3所示，伸缩缝本体由两条钢件2通过底部焊接有多块焊接件3构成，两块钢件2的中部之间连接有缓冲组件4，缓冲组件4包括与钢件2中部内侧壁卡嵌滑动连接的滑钢条8，两条滑钢条8之间连接多组缓冲杆件，由于缓冲组件4通过两条滑钢条8与两个钢件2滑动卡接，安装较为方便，如图3所示，两条滑钢条8之间所连接的缓冲杆件包括第一套筒10以及第一套筒10两端所滑动连接的第一伸缩杆9，第一套筒10两端所连接第一伸缩杆9的端部分别与两条滑钢条8焊接固定，两根第一伸缩杆9的内端之间连接有第一减震弹簧11，在两块钢件2之间震动发生相对应形变时，第一减震弹簧11用于起到缓冲作用。

结合图2和图3所示，两块钢件2的上端之间连接有盖板5，盖板5用于覆盖两条钢件2上端的间隙，其中盖板5由多块盖板钢条51水平排列构成，盖板钢条51一侧一体成型有凸条52，且盖板钢条51一侧所设的凸条52嵌入卡设在相邻的盖板钢条51中，在两条钢件2的上端之间发生相对位移变化时，盖板5可随之伸长或者缩合。

结合图1和图2所示，桥梁面板1的侧壁且沿其断面长度预埋浇筑有多个内筒座7，两块钢件2的外侧壁焊接有多根与内筒座7相对应的钢筋插杆6，对伸缩缝本体进行安装时，先将钢件2外侧壁所焊接的钢筋插杆6插设内筒座7内部所开设的灌充内腔71中，结合图3和图4所示，内筒座7的内端上方一体成型有弹钉座13，弹钉座13内部开设有弹腔，弹腔中设有垂直贯穿至灌充内腔71中的弹钉14，弹钉14的上端与弹腔顶部之间连接有压缩弹簧15，钢筋插杆6的端部对应弹钉14的位置开设有限位孔，当钢筋插杆6完全插入内筒座7内部时，在压缩弹簧15的弹力作用下，使弹钉14的下端相配适卡设在限位孔中，对钢筋插杆6进行初步卡设限位，防止钢筋插杆6脱出。

结合图2和图4所示，内筒座7的上部焊接有与灌充内腔71相连通的灌浆接头12和排浆管121，灌浆接头12、排浆管121的上端贯穿出桥梁面板1的表面，且灌浆接头12、排浆管121的上端与桥梁面板1的表面相齐平，通过现有的灌浆设备，沿灌浆接头12灌入混泥土浆，使混凝土浆充满灌充内腔71，直至混凝土将沿排浆管121溢出，则停滞灌浆，待混凝土浆凝固后，加强了钢筋插杆6与内筒座7之间的结构联系强度。

本发明对伸缩缝本体进行安装时，先将钢件2外侧壁所焊接的钢筋插杆6插设内筒座7内部所开设的灌充内腔71中，如图4所示，当钢筋插杆6完全插入内筒座7内部时，在压缩弹簧15的弹力作用下，使弹钉14的下端相配适卡设在限位孔中，对钢筋插杆6进行初步卡设限位，防止钢筋插杆6脱出，对接安装较为方便；接着通过现有的灌浆设备，沿灌浆接头12灌入混泥土浆，使混凝土浆充满灌充内腔71，直至混凝土将沿排浆管121溢出，则停滞灌浆，待混凝土浆凝固后，加强了钢筋插杆6与内筒座7之间的结构联系强度，相比电焊连接操作更为简便，有效提高工作效率；本发明中的伸缩缝本体由两条钢件2通过底部焊接有多块焊接件3构成，且在两块钢件2的中部之间连接有缓冲组件4，缓冲组件4包括与钢件2中部内侧壁卡嵌滑动连接的滑钢条8，两条滑钢条8之间连接多组缓冲杆件，在两块钢件2之间震动发生相对应形变时，缓冲杆件中的第一减震弹簧11用于起到缓冲作用。

在实际应用时，本发明能够很好的在水平方向实现缓冲减震，在竖向方向也具有一定的减震效果，但是在实际操作时，由于桥梁面板1受到支撑，实际都是通过缓冲组件4进行缓冲，在现有环境下，车辆的密度极大，从而导致在车辆经过缓冲组件的瞬间产生较大的作用力，该作用力一方面通过缓冲组件减震去除，另一方面，在车辆载重较大特别是重型货车是，其在整个缓冲组件4以及焊接条3上出现极大的冲击，该冲击使得整个装置出现较大损失或者寿命降低，而且在实际过程中，即使是轿车等经过，其在焊接件3上产生的冲击也是极大的，由于焊接件保持有足够的刚性，使得其在竖向减震效果明显不如横向，虽然由此车辆导致焊接件3的持续轻微变形，特别是在车辆密度特定的情况下，使得焊接件3出现共振，该共振将足以使得所述缓冲组件4和焊接件3出现严重损伤例如裂纹出现，导致极大的安全隐患。

为此，发明人认为有必要进行进一步的改进，具体设计了如下方案以解决上述的一系列问题，所述焊接件3包括上焊接件22和下焊接件23，所述上下焊接件之间连接有第二弹簧24，所述上焊接件22朝向所述下焊接件23的一侧设置有缺口25，所述下焊接件23上对应所述缺口25的一侧设置有对应所述缺口25的凸起26，所述上焊接件22与所述第一套筒10之间设置有第二套筒16，所述第二套筒16与所述第一套筒10之间连接有第三弹簧27，所述第二套筒16内设置有第二减震弹簧17，所述第二减震弹簧17的两端分别连接有第二伸缩杆18，所述第二伸缩杆18外侧连接有连接杆19，所述钢件2对应所述连接杆19的位置设置有通孔，所述桥梁面板1对应所述连接杆的位置设置有凹槽20，所述连接杆19贯穿所述通孔且插入到所述凹槽20内，所述凹槽20的竖向长度大于所述连接杆19的直径，所述凸起26的材料刚性大于所述下焊接件23的刚性，所述下焊接件23材料的刚性大于所述上焊接件22材料的刚性。在上述结构中，由于焊接件包括上下焊接件，且由于上焊接件22本身相较于下焊接件23具有较大的弹性，从而在实际过程中，例如轿车经过时，通过上焊接件22足以进行缓冲减震，实际上，在车辆经过的过程中，在竖向方向上仍然出现一定幅度的完全，即整个钢件2之间的距离减小，同时整个缓冲组件会向下出现一定的弯曲，该弯曲和恢复将导致频繁的震动，由于上述上焊接件的材料相较于下焊接件23具有较好的弹性，使得上述震动在上焊接件上进行，其不会出现裂纹，同时，在受到较大冲击时，此时上焊接件22将难以实现较好的缓冲和支撑，在出现弯曲时，由于第二伸缩杆18还与连接杆19连接，所述连接杆19与凹槽20内的第一弹簧21连接，使得上述在上述弯曲时，也将受到第一弹簧21的缓冲，同时由于该第一弹簧21的作用，使得上焊接件22的恢复力更大，提高上焊接件22的寿命，而且在竖向作用时，还通过第三弹簧27的作用使得第一和第二套筒之间具有缓冲力，一方面防止两者之间的靠近，同时提高竖向缓冲力，在上述缓冲不足时，例如重型货车超载经过时，整个缓冲组件将出现竖向的明显弯曲，该弯曲将使得上焊接件22的弯曲达到一定的程度，该一定的程度可以通过合理的计算获得，使得在此时，所述上下焊接件靠近，从而凸起26能够能够与所述缺口25嵌入配合，由于缺口尺寸，使得在嵌入后的一定弯曲内，上焊接件22仍然能够弯曲，但是在弯曲到所述缺口的内侧（如图5所示的两个凸起26之间的两侧）开始接触26，从而通过所述具有较高刚性的凸起26的下焊接件23使得直线足够的支撑和缓冲。由此可知，本发明通过第一至第三弹簧、上下焊接件、第二套筒、第二减震弹簧、第二伸缩杆、连接杆、凹槽、缺口、凸起等配合所述缓冲组件，使得在竖向方向的缓冲效果最佳，同时在竖向压力较小时，可以仅通过上焊接进行足够的缓冲，在上焊接件的向下缓冲效果不足时，由于上焊接件的变形，使得上焊接件两端实质上升，带动所述第二弹簧上升，从而在中部位置距离减小，使得缺口和所述凸起能够嵌入，由于缺口尺寸大于凸起的尺寸（宽度），使得在嵌入时上焊接件仍然能够变形，当使得缺口内侧靠近两个所述凸起时，此时变形将受到凸起的限定作用，从而通过上下焊接件以及上述结构的配合，实现最佳的竖向缓冲，同时配合凹槽和第一弹簧以及连接杆的作用，进一步实现竖向缓冲，具体的所述工作方法如下：当在较小第一震动时使得两块钢件之间发生相对应形变时，缓冲杆件中的第一减震弹簧和第二减震弹簧对所述震动进行水平方向的缓冲，所述第三弹簧和所述第一弹簧对所述震动进行竖直方向的缓冲，所述焊接件对所述震动提供刚性支撑，在解除震动后，在所述第一减震弹簧、第二减震弹簧、第三弹簧以及所述第一弹簧的弹力作用下恢复；当在较较大的第二震动时使得两块钢件之间发生相对应形变，所述变形使得所述上焊接件不足以提供支撑，所述变形使得所述上焊接件22变形，所述焊接件边缘的变形通过所述第二弹簧带动下焊接件，使得所述上下焊接件靠近，凸起与所述缺口嵌入配合，在嵌入后的一定弯曲内，上焊接件仍然能够弯曲，在所述震动继续增大后，所述缺口的内侧开始接触，具有较高刚性的凸起的下焊接件提供足够的支撑和缓冲。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于钢-混组合桥梁的防共振装置的工作方法，包括桥梁面板（1）以及设置在两块桥梁面板（1）之间的伸缩缝本体，其特征在于：伸缩缝本体由两条钢件（2）通过底部焊接有多块焊接件（3）构成，两块钢件（2）的中部之间连接有缓冲组件（4），两块所述钢件（2）的上端之间连接有盖板（5），所述桥梁面板（1）的侧壁且沿其断面长度预埋浇筑有多个内筒座（7），两块钢件（2）的外侧壁焊接有多根与内筒座（7）相对应的钢筋插杆（6），且钢筋插杆（6）插设在内筒座（7）内部所开设的灌充内腔（71）中，所述缓冲组件（4）包括与钢件（2）中部内侧壁卡嵌滑动连接的滑钢条（8），两条滑钢条（8）之间连接多组缓冲杆件，两条所述滑钢条（8）之间所连接的缓冲杆件包括第一套筒（10）以及第一套筒（10）两端所滑动连接的第一伸缩杆（9），第一套筒（10）两端所连接第一伸缩杆（9）的端部分别与两条滑钢条（8）焊接固定，两根第一伸缩杆（9）的内端之间连接有第一减震弹簧（11），所述内筒座（7）的内端上方一体成型有弹钉座（13），弹钉座（13）内部开设有弹腔，弹腔中设有垂直贯穿至灌充内腔（71）中的弹钉（14），弹钉（14）的上端与弹腔顶部之间连接有压缩弹簧（15），钢筋插杆（6）的端部对应弹钉（14）的位置开设有限位孔，且弹钉（14）的下端相配适卡设在限位孔中，所述内筒座（7）的上部焊接有与灌充内腔（71）相连通的灌浆接头（12）和排浆管（121），灌浆接头（12）、排浆管（121）的上端贯穿出桥梁面板（1）的表面，且灌浆接头（12）、排浆管（121）的上端与桥梁面板（1）的表面相齐平；

所述焊接件（3）包括上焊接件（22）和下焊接件（23），所述上焊接件（22）和下焊接件（23）之间连接有第二弹簧（24），所述上焊接件（22）朝向所述下焊接件（23）的一侧设置有缺口（25），所述下焊接件（23）上对应所述缺口（25）的一侧设置有对应所述缺口（25）的凸起（26），所述上焊接件（22）与所述第一套筒（10）之间设置有第二套筒（16），所述第二套筒（16）与所述第一套筒（10）之间连接有第三弹簧（27），所述第二套筒（16）内设置有第二减震弹簧（17），所述第二减震弹簧（17）的两端分别连接有第二伸缩杆（18），所述第二伸缩杆（18）外侧连接有连接杆（19），所述钢件（2）对应所述连接杆（19）的位置设置有通孔，所述桥梁面板（1）对应所述连接杆的位置设置有凹槽（20），所述连接杆（19）贯穿所述通孔且插入到所述凹槽（20）内，所述凹槽（20）的竖向长度大于所述连接杆（19）的直径，所述连接杆（19）与所述凹槽（20）内的第一弹簧（21）连接；

所述工作方法如下：当在较小第一震动时使得两块钢件（2）之间发生相对应形变时，缓冲杆件中的第一减震弹簧（11）和第二减震弹簧（17）对所述震动进行水平方向的缓冲，所述第三弹簧（27）和所述第一弹簧（21）对所述震动进行竖直方向的缓冲，所述焊接件（3）对所述震动提供刚性支撑，在解除震动后，在所述第一减震弹簧（11）、第二减震弹簧（17）、第三弹簧（27）以及所述第一弹簧（21）的弹力作用下恢复；

所述工作方法还包括：当在较大的第二震动时使得两块钢件（2）之间发生相对应形变，所述形变使得所述上焊接件（22）不足以提供支撑，所述形变使得所述上焊接件（22）变形，所述焊接件（22）边缘的变形通过所述第二弹簧（24）带动下焊接件（23），使得所述上焊接件（22）和下焊接件（23）靠近，凸起（26）与所述缺口（25）嵌入配合，在嵌入后的一定弯曲内，上焊接件（22）仍然能够弯曲，在所述震动继续增大后，所述缺口的内侧开始接触所述凸起（26）；

所述凸起（26）的材料刚性大于所述下焊接件（23）的刚性，所述下焊接件（23）材料的刚性大于所述上焊接件（22）材料的刚性。

2.根据权利要求1所述的一种用于钢-混组合桥梁的防共振装置的工作方法，其特征在于：所述盖板（5）由多块盖板钢条（51）水平排列构成，盖板钢条（51）一侧一体成型有凸条（52），且盖板钢条（51）一侧所设的凸条（52）嵌入卡设在相邻的盖板钢条（51）中。

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